CN102628664B - 燃料电池板测量特征 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池板测量特征。一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法包括提供板的模型，模型包括第一轴线和第二轴线。模型具有至少一个理论测量特征，其具有理论的一组坐标。板还提供有至少一个测量特征。相对于板建立第一轴线和第二轴线。然后，相对于第一轴线和第二轴线定位板的所述至少一个测量特征。测量所述至少一个测量特征，以确定所述至少一个测量特征的第一组坐标。将板的第一组坐标与模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移。

Description

燃料电池板测量特征
技术领域
本发明涉及用于燃料电池的板，且更具体地涉及一种用于在板的制造期间测量所述板的尺寸的方法。
背景技术
已经提出将燃料电池作为用于电动车辆和各种其它应用的清洁的、高效的且对环境负责的功率源。各个燃料电池可以串联地堆叠在一起，以形成用于各种应用的燃料电池堆。燃料电池堆能够提供足以为车辆供以动力的电量。尤其地，已经将燃料电池堆视为用于在现代汽车中使用的传统内燃发动机的潜在替代品。
一类燃料电池是聚合物电解质膜（PEM）燃料电池。PEM燃料电池包括三个基本部件：电解质膜；以及一对电极，其包括阴极和阳极。电解质膜夹在电极之间，从而形成膜-电极-组件（MEA）。MEA通常设置在诸如碳纤维纸的多孔扩散介质（DM）之间，从而有助于反应物的传递，例如有助于氢传递到阳极和氧传递到阴极。将与用于将反应物流体隔离的子衬垫预组装在一起的MEA和DM称作一体式电极组件（UEA）。
在电化学燃料电池反应中，氢在阳极被催化氧化，从而产生自由质子和电子。质子穿过电解质到达阴极。来自阳极的电子不能穿过电解质膜，而是替代地作为电流通过诸如电马达的电负载引导至阴极。质子与阴极中的氧和电子反应，从而产生水。
电解质膜通常由离聚物层形成。燃料电池的电极通常由细分的催化剂形成。催化剂可以是用于燃料电池电化学反应的任何电催化剂，其催化支持氢或甲醇的氧化和氧的还原中的至少一者。催化剂通常为贵金属，例如铂或其它铂基金属。催化剂通常设置在诸如碳黑颗粒的碳支撑体上，并分散在离聚物中。
例如采用UEA形式的电解质膜、电极、DM和子衬垫设置在一对燃料电池板之间。这对燃料电池板构成阳极板和阴极板。每个燃料电池板可以具有形成在其中的多个通道，以将反应物和冷却剂分布到燃料电池。例如，燃料电池板通常由用于使片金属成形的传统工艺例如冲压、机械加工、模制或通过光刻掩模的光蚀刻来形成。在双极燃料电池板的情况下，燃料电池板通常由一对单极板形成，随后将这对单极板接合，从而形成双极燃料电池板。
已知的是，单极和双极燃料电池板的尺寸在与燃料电池板的制造相关联的许多处理步骤之后改变。例如，由于在处理期间施加在燃料电池板上的应变和热历程，燃料电池板改变形状和尺寸。在冲压过程期间，当将电池板从成形工具脱离后，电池板经历回弹。在激光修整、激光焊接和部件标记过程期间，由于通过激光传递到燃料电池板的热，燃料电池板收缩或以其它方式变形。
一直需要一种用于精确地测量、监测并补偿在燃料电池板的整个制造工艺中发生的物理变化的方法。期望地，测量可以被分解至制造工艺的最小增量，以实现该特定工艺对燃料电池板的影响和控制工艺变化以使影响最小化。
发明内容
根据本发明，意外地发现了一种精确地测量、监测并补偿在燃料电池板的整个制造工艺中发生的物理改变，其中，可以将测量分解为制造工艺的最小增量，以实现该特定工艺对燃料电池板的影响和控制工艺改变以使影响最小化。
本发明包括使用诸如数学模型之类的模型将用于测量特征的金属板上的理论或标称位置限定到第一轴线和第二轴线。使用诸如利用成形工具来冲压片之类的程序来伸展或拉伸金属板。示例性地，也可以使用第一成形操作来形成金属板的测量特征。当脱离成形工具时，金属板的材料回弹。这将导致变化，测量特征相对于理论位置的比较有助于确定该改变。金属板的额外变化由随后的操作、程序以及工艺例如将减轻应力并导致额外回弹的用于去除多余材料的模切和将施加额外变化和收缩的诸如激光焊接的接合工艺引入。
在第一实施例中，一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法包括提供所述板的模型的步骤，所述模型包括第一轴线和第二轴线。所述模型还具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标。还为所述板提供至少一个测量特征。相对于所述板建立所述第一轴线和所述第二轴线。然后，相对于所述第一轴线和所述第二轴线来定位所述板的所述至少一个测量特征。测量所述至少一个测量特征，以确定所述至少一个测量特征的第一组坐标。将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移。
在另一实施例中，一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法包括：提供所述板的模型，所述模型包括原点、第一轴线和第二轴线。所述模型还具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标。还提供具有至少一个测量特征的板。相对于所述板建立所述原点、所述第一轴线和第二轴线。所述第一轴线与所述第二轴线基本上垂直。所述第一轴线和所述第二轴线在所述原点处交叉。相对于所述第一轴线和所述第二轴线定位所述至少一个测量特征。测量所述板上的所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第一组坐标。然后，将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移。
在另一实施例中，一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法包括：提供所述板的模型，所述模型包括原点、第一轴线和第二轴线。所述模型还具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标。还提供具有至少一个测量特征和用于校准所述板的至少一个基准孔的所述板。所述至少一个基准孔设置在所述板的质心线上。然后，相对于所述板建立所述原点、所述第一轴线和所述第二轴线。所述第一轴线与所述第二轴线基本上垂直。所述第一轴线设置在所述板的质心线上。所述第二轴线在位于所述至少一个基准孔的所述中心处的所述原点处与所述第一轴线交叉。相对于所述第一轴线和所述第二轴线定位所述至少一个测量特征。测量所述板上的所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第一组坐标。将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移。对所述板执行其它程序。所述测量特征由于执行所述其它程序进一步位移，以补偿所述第一组坐标的所述位移。在对所述板执行所述其它程序之后测量所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第二组坐标。所述第二组坐标与所述理论的一组坐标的所述位移小于所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的所述位移。
本发明还提供如下方案：
1.一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法，其包括：
提供所述板的模型，所述模型包括第一轴线和第二轴线，并具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标；
提供具有至少一个测量特征的所述板；
建立相对于所述板的所述第一轴线和所述第二轴线；
相对于所述第一轴线和所述第二轴线来定位所述板的所述至少一个测量特征；
测量所述至少一个测量特征，以确定所述至少一个测量特征的第一组坐标；以及
将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移。
2. 根据方案1所述的方法，其中，提供所述板的步骤包括在没有所述测量特征的情况下对所述板执行程序的步骤，所述至少一个测量特征由所述程序形成。
3. 根据方案1所述的方法，其还包括步骤：
对所述板执行其它程序，所述测量特征由于执行所述其它程序而移位；
在对所述板执行所述其它程序之后测量所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第二组坐标；以及
将所述板的所述第二组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较。
4. 根据方案1所述的方法，其中，建立所述第一轴线和所述第二轴线的步骤包括：建立相对于所述板的原点，相对于所述板的所述原点与所述模型的原点对应。
5. 根据方案4所述的方法，其中，所述原点建立在所述板的周围边缘处。
6. 根据方案5所述的方法，其中，所述板是基本上矩形的，并且所述原点建立在所述板的角处。
7. 根据方案1所述的方法，其中，所述板包括多个歧管孔和流场，所述至少一个测量特征设置在所述歧管孔和所述流场之间。
8. 根据方案7所述的方法，其中，所述至少一个理论测量特征包括第一理论测量特征、第二理论测量特征、第三理论测量特征和第四理论测量特征，所述至少一个测量特征包括与所述第一理论测量特征对应的第一测量特征、与所述第二理论测量特征对应的第二测量特征、与所述第三理论测量特征对应的第三测量特征和与所述第四理论测量特征对应的第四测量特征。
9. 根据方案8所述的方法，其中，所述第一测量特征和所述第三测量特征设置在所述流场的相对侧上并在所述歧管孔和所述流场之间，所述第二测量特征和所述第四测量特征设置在所述流场的相对侧上并在所述流场和所述板的周围边缘之间，其中，所述第一测量特征、所述第二测量特征、所述第三测量特征和所述第四测量特征中的每个设置在所述板的密封焊接件的内侧。
10. 根据方案4所述的方法，其中，所述板包括用于校准所述板的至少一个基准孔，所述至少一个基准孔设置在所述板的质心线上。
11. 根据方案10所述的方法，其中，所述原点建立在所述至少一个基准孔的中心处，所述第一轴线设置在所述板的所述质心线上，所述第二轴线在位于所述至少一个基准孔的所述中心处的所述原点处与所述第一轴线交叉。
12. 根据方案3所述的方法，其还包括调节将对所述板执行的所述其它程序的步骤，以使所述至少一个测量特征与所述理论的一组坐标的所述位移最小化。
13. 根据方案12所述的方法，其中，调节所述其它程序的所述步骤使得所述第二组坐标与所述理论的一组坐标基本相同。
14. 根据方案3所述的方法，其中，所述其它程序选自于冲压工艺、修整工艺、机加工工艺和焊接工艺中之一。
15. 根据方案3所述的方法，其中，定位所述测量特征并对所述板执行所述其它程序的步骤，被重复直到对于所述燃料电池堆中的组件已经完成所述板为止。
16. 根据方案15所述的方法，其中，监测所述至少一个测量特征的位移，直到已经完成所述板为止，从而在新的制造程序和用于形成所述板的新的材料中之一的改变之后确定板稳定性。
17. 根据方案1所述的方法，其中，光学地测量所述至少一个测量特征。
18. 根据方案1所述的方法，其中，所述至少一个测量特征包括设置在形成于所述板上的凸起部分中的凹痕。
19. 一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法，其包括：
提供所述板的模型，所述模型包括原点、第一轴线和第二轴线，并具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标；
提供具有至少一个测量特征的所述板；
相对于所述板建立所述原点、所述第一轴线和第二轴线，所述第一轴线与所述第二轴线基本上垂直，所述第一轴线和所述第二轴线在所述原点处交叉；
相对于所述第一轴线和所述第二轴线定位所述至少一个测量特征；
测量所述板上的所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第一组坐标；以及
将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移。
20. 一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法，其包括：
提供所述板的模型，所述模型包括原点、第一轴线和第二轴线，并具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标；
提供具有至少一个测量特征和用于校准所述板的至少一个基准孔的所述板，所述至少一个基准孔设置在所述板的质心线上；
相对于所述板建立所述原点、所述第一轴线和所述第二轴线，所述第一轴线与所述第二轴线基本上垂直，所述第一轴线设置在所述板的质心线上，所述第二轴线在位于所述至少一个基准孔的所述中心处的所述原点处与所述第一轴线交叉；
相对于所述第一轴线和所述第二轴线定位所述至少一个测量特征；
测量所述板上的所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第一组坐标；
将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移；
对所述板执行其它程序，所述测量特征由于执行所述其它程序进一步移位，以补偿所述第一组坐标的所述位移；以及
在对所述板执行所述其它程序之后测量所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第二组坐标，其中，所述第二组坐标与所述理论的一组坐标的所述位移小于所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的所述位移。
附图说明
根据以下详细描述，特别是在结合后面描述的附图考虑时，本发明的以上及其它优点对于本领域技术人员来说将变得更加明显。
图1是根据本发明一个实施例的燃料电池板的示意性俯视图；
图2是在图1中示出的燃料电池板的放大局部俯视图，并且还示出了燃料电池板的测量特征从用虚线示出的理论测量特征的标称位置的移位；以及
图3是根据本发明另一实施例的燃料电池板的示意性俯视图。
具体实施方式
下面的详细描述和附图描述并举例说明本发明的各个实施例。描述和附图用于能够使本领域技术人员制造并使用本发明，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。关于所公开的方法，给出的步骤本质上是示例性的，因而不是必需的或关键的。
如图1-2所示，本发明包括用于燃料电池堆（未示出）的板2。板2包括供给区域4和活性区域6。供给区域4可以设置在多个歧管孔8与活性区域6之间，当组装时，该多个歧管孔8可以限定用于燃料电池堆的反应物和冷却剂的歧管进口和歧管出口。活性区域6可以包括具有多个流道的流场10，在操作中，该多个流道将反应物从燃料电池堆的进口引导到出口。
板2还具有形成在其上的至少一个测量特征12。出于测量的唯一目的，测量特征12可以是板2上的功能特征，例如端口或流道，或者形成在板2上的其它非功能特征。在具体的实施例中，测量特征12是设置在板2上的凸起部分16中的基本上圆形的凹痕14。应当明白的是，通过已知的光学测量系统，圆形凹痕14是容易定位的，并且中心点是易于由其确定的。例如，如在本领域中已知的，可以利用光学同心功能来定位凹痕14。在本发明的范围内，也可以采用其它适当的类型和形状的测量特征12。
例如，该至少一个测量特征12可以设置在歧管孔8和流场10之间，如图1所示。会特别期望的是，相邻于供给区域、靠近在制造过程期间预计板2经历应变历程或热历程的位置形成该至少一个测量特征12。在其它实施例中，该至少一个测量特征12设置为相邻于板2的周围边缘。在该至少一个测量特征12设置为相邻于板2的周围边缘的情况下，应当理解的是，该至少一个测量特征12还基本上设置在板2上的焊接位置例如密封焊接件的内侧。本领域技术人员还可以根据需要选择其它位置来用于该至少一个测量特征12。
在示例性的实施例中，板2包括多个测量特征12。例如，两对测量特征12可以定位在跨板2的大约中跨距（span），并通常彼此垂直。多个测量特征12可以包括第一测量特征、第二测量特征、第三测量特征和第四测量特征。第一测量特征和第三测量特征设置在流场10的相对侧上并且在歧管孔18和流场10之间。第二测量特征和第四测量特征设置在流场10的相对侧上并在流场8和板2的周围边缘之间。第一测量特征、第二测量特征、第三测量特征和第四测量特征中的每个设置在板2的密封焊接件的内侧。
在其它实施例中，测量特征12可以设置在包括接界活性区域通道的形状类似细长凹痕（未示出）的边缘特征在内的区域中，该区域与板2的周围边缘相邻并相对于板2的集管（header）中心地定位。通过具有中心地定位的测量特征12，可以确定板2例如在焊接过程期间是否对称地收缩。可以使用测量数据来移动焊接夹具内的用于板2的定位销，以使焊接收缩居中，从而当沿水平面旋转时，最终的板2是对称的。
应当理解的是，根据需要，本发明的板2可以包括单极板或双极板。在特定的实施例中，在板2是由一对单极板形成的双极板的情况下，测量特征12可以形成在每个单极板上。在特定示例性的示例中，测量特征12形成在随后被组装以形成供在燃料电池堆中使用的双极板的阳极单极板和阴极单极板中的每个上。
尽管在此相对于用于燃料电池堆的一般板2描述了本发明，但是应当明白的是，本发明对其它具体燃料电池板设计和构造的应用也在本发明的范围内。在Miller等的序列号为12/938,847的美国专利申请和Newman等的序列号为11/752,993的美国专利申请中公开了用于本发明的替代性适当的燃料电池板设计和构造的非限制性示例，故通过引用将上述申请的全部内容并入本文。本领域技术人员可以根据需要选择其它具体设计和构造。
本发明包括用于测量板2的方法。该方法首先包括提供板2的模型的步骤。该模型包括第一轴线18和第二轴线20，并具有至少一个理论测量特征，其具有理论的一组坐标（Xt，Yt）。该模型还可以包括原点22，其例如位于第一轴线18与第二轴线20交叉的地方。在板2具有多于一个的测量特征12的情况下，该模型还可以包括一个以上的理论测量特征。作为非限制性示例，该模型可以包括板2的第一测量特征对应的第一理论测量特征、板2的第二测量特征对应的第二理论测量特征、板2的第三测量特征对应的第三理论测量特征和板2的第四测量特征对应的第四理论测量特征。作为其它非限制性示例，该模型可以是计算机模型，例如数学模型和CAD模型中之一。本领域技术人员应当明白，也可以根据需要使用其它数量的理论测量特征和类型的模型。
该方法接下来包括建立模型的相对于板2的第一轴线18和第二轴线20的步骤。例如，第一轴线18可以基本上与第二轴线20垂直。在具体的实施例中，相对于板2，将第一轴线18建立为X-轴线，并将第二轴线20建立为Y-轴线。在本发明的范围内，还可以使用不同的定向，并还可以相对于板2建立其它轴线。
建立第一轴线18和第二轴线20的步骤还可以包括相对于板2建立模型的原点22。例如，可以在板2上的标识特征处建立原点22。还可以在板2的外部的点处建立原点22，例如，在与板2的角相邻的位置处建立原点22。在图1中示出的实施例中，原点22建立在板2的周围边缘处，具体地，在示出的大体矩形的板2的角处。根据需要，可以选择用于原点22的其它适当位置。
应当理解的是，理论的一组坐标（Xt，Yt）提供了基线，根据基线，可以比较该至少一个测量特征12的所有测量。在通过诸如冲压程序之类的程序已经在板2上形成该至少一个测量特征12之后，该至少一个测量特征12的定位和测量确定测量特征12的第一组坐标（X1，Y1）。可以将理论的一组坐标（Xt，Yt）与第一组坐标（X1，Y1）进行比较，以确定该至少一个测量特征12相对于理论标称位置的相对位移（ΔX，ΔY）。可以通过从理论的一组坐标（Xt，Yt）减去第一组坐标（X1，Y1）来进行比较，从而提供位移（ΔX，ΔY）。还可以采用用于将第一组坐标（X1，Y1）与理论的一组坐标（Xt，Yt）进行比较的其它手段。
然后，可以调节对板2进行的随后工艺，以补偿该至少一个测量特征12的位移（ΔX，ΔY）。例如，可以对板2进行其它程序。其它程序可以包括与供在燃料电池堆中使用的板2的制造相关联的任何制造程序。作为非限制性示例，其它程序可以包括冲压工艺、修整工艺、机加工工艺和焊接工艺中的至少之一。其它工艺可以导致对板2施加应变历程和热历程中的至少之一，从而可以影响程序之后的板2的局部或全部尺寸。例如，经历冲压工艺的材料可以展现出特定量的“回弹”。具体地，焊接工艺可以导致焊接收缩。与板2的制造相关联的其它程序也在本发明的范围内。
如在上文中所确定的，由于其它程序，该至少一个测量特征12可以从理论的一组坐标（Xt，Yt）移位，以及从第一组坐标（X1，Y1）移位。为了确定位移（ΔX，ΔY）的程度，在对板2进行其它程序之后，定位并测量该至少一个测量特征12，以确定测量特征12的第二组坐标（X2，Y2）。在已经确定出第二组坐标（X2，Y2）之后，将理论的一组坐标（Xt，Yt）与第二组坐标（X2，Y2）进行比较，以确定该至少一个测量特征12的相对位移（ΔX，ΔY）。可以通过从理论的一组坐标（Xt，Yt）减去第二组坐标（X2，Y2）来进行比较，以提供位移（ΔX，ΔY）。也可以采用用于将理论的一组坐标（Xt，Yt）与第二组坐标（X2，Y2）进行比较的其它手段。
应当理解的是，对板2进行的其它程序可以进行选择和调节中至少之一，以使该至少一个测量特征12与理论的一组坐标（Xt，Yt）的总位移（ΔX，ΔY）最小化。例如，调节其它程序的步骤可以产生具有与理论的一组坐标（Xt，Yt）基本相同的第二组坐标（X2，Y2）的该至少一个测量特征12，而不管由第一组坐标（X1，Y1）产生的位移（ΔX，ΔY）如何。
在板2上执行的任何其它程序还可以被调节以补偿由于对板2执行的随后程序而预计发生的位移（ΔX，ΔY）。测量测量特征12、对板2执行所述程序、重新测量测量特征12和调节其它程序的步骤可被重复，直到板2对于燃料电池堆中的组件已经完成并满足期望的预定的尺寸规范为止。例如，在对板2进行一系列程序的情况下，可以调节程序，使得最后的一组坐标与理论的一组坐标（Xt，Yt）的位移（ΔX，ΔY）小于第一组坐标（X1，Y1）与理论的一组坐标（Xt，Yt）的位移。在特定的实施例中，最后的一组坐标将与理论的一组坐标（Xt，Yt）基本上相同。
本发明的方法还用于测试新的制造方法和新的材料。例如，通过重复地测量测量特征12和对板2执行程序所确定的逐步位移（ΔX，ΔY），可以被监测直到已经完成板2为止。测量特征12的位移（ΔX，ΔY）相对于例如与常规的制造方法和材料相关联的已知的位移（ΔX，ΔY）的监测，允许在制造方法的改变或用于形成板2的材料的改变之后确定板2的稳定性。
参照图3，示出了根据本发明另一实施例的板2'。出于清楚的目的，与在图1和图2中示出的类似结构具有紧接撇号(')符号的相同附图标记。在图3中，板2'包括用于校准板2'的至少一个基准孔24'。该至少一个基准孔24'也可以设置在板2'的质心线上。根据需要，该至少一个基准孔24'可以设置在板2'上的其它位置处。
在使用板2'的情况下，可以在该至少一个基准孔24'的中心处指定原点22'。然后，本发明的方法可以包括在板2'的质心线上设置第一轴线18'。第二轴线20'可以设置成在位于该至少一个基准孔24'的基本中心处的原点22'处与第一轴线18'交叉。
本领域技术人员应当明白，测量特征12、12'有利地提供了可以利用光学测量系统容易地找到的参考点，以测量彼此的相对位置和板2、2'的边缘。测量特征12、12'还提供了在制造工艺的每个步骤之后测量板2、2'的能力，以确定每个单独的程序对最终的板2、2'的组件的影响。
还应当理解，本发明的方法允许预测需要什么工具几何形状，使得板2、2'的最终尺寸在通常可接受的容限内基本上匹配板2、2'的预定设计规范。该至少一个测量特征12、12'的各种测量还允许在板2、2'的整个制造工艺中在增量的基础上标识位移（ΔX，ΔY）。采用本方法，可以认识到特定的子工艺对板2、2'的影响和控制工艺和加工改变以使特定的子工艺对板2、2'的总体尺寸的影响最小化。总体上，测量可用于监测工艺或材料改变期间板2、2'的稳定性，从而相对于制造工艺提供用于决策制定的定量数据。
虽然为了例示本发明的目的已经示出某些典型实施例和细节，但对于本领域技术人员将显而易见的是，可以做出各种改变而不脱离在下面的所附权利要求进一步描述的本发明的范围。

Claims (20)

1.一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法，其包括：
提供所述板的模型，所述模型包括第一轴线和第二轴线，并具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标；
提供具有至少一个测量特征的所述板；
建立相对于所述板的所述第一轴线和所述第二轴线；
相对于所述第一轴线和所述第二轴线来定位所述板的所述至少一个测量特征；
测量所述至少一个测量特征，以确定所述至少一个测量特征的第一组坐标；以及
将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述板的步骤包括在没有所述测量特征的情况下对所述板执行程序的步骤，所述至少一个测量特征由所述程序形成。
3.根据权利要求1所述的方法，其还包括步骤：
对所述板执行其它程序，所述测量特征由于执行所述其它程序而移位；
在对所述板执行所述其它程序之后测量所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第二组坐标；以及
将所述板的所述第二组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，建立所述第一轴线和所述第二轴线的步骤包括：建立相对于所述板的原点，相对于所述板的所述原点与所述模型的原点对应。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述原点建立在所述板的周围边缘处。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述板是矩形的，并且所述原点建立在所述板的角处。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述板包括多个歧管孔和流场，所述至少一个测量特征设置在所述歧管孔和所述流场之间。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个理论测量特征包括第一理论测量特征、第二理论测量特征、第三理论测量特征和第四理论测量特征，所述至少一个测量特征包括与所述第一理论测量特征对应的第一测量特征、与所述第二理论测量特征对应的第二测量特征、与所述第三理论测量特征对应的第三测量特征和与所述第四理论测量特征对应的第四测量特征。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一测量特征和所述第三测量特征设置在所述流场的相对侧上并在所述歧管孔和所述流场之间，所述第二测量特征和所述第四测量特征设置在所述流场的相对侧上并在所述流场和所述板的周围边缘之间，其中，所述第一测量特征、所述第二测量特征、所述第三测量特征和所述第四测量特征中的每个设置在所述板的密封焊接件的内侧。
10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述板包括用于校准所述板的至少一个基准孔，所述至少一个基准孔设置在所述板的质心线上。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述原点建立在所述至少一个基准孔的中心处，所述第一轴线设置在所述板的所述质心线上，所述第二轴线在位于所述至少一个基准孔的所述中心处的所述原点处与所述第一轴线交叉。
12.根据权利要求3所述的方法，其还包括调节将对所述板执行的所述其它程序的步骤，以使所述至少一个测量特征与所述理论的一组坐标的所述位移最小化。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，调节所述其它程序的所述步骤使得所述第二组坐标与所述理论的一组坐标相同。
14.根据权利要求3所述的方法，其中，所述其它程序选自于冲压工艺、修整工艺、机加工工艺和焊接工艺中之一。
15.根据权利要求3所述的方法，其中，定位所述测量特征并对所述板执行所述其它程序的步骤，被重复直到对于所述燃料电池堆中的组件已经完成所述板为止。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，监测所述至少一个测量特征的位移，直到已经完成所述板为止，从而在新的制造程序和用于形成所述板的新的材料中之一的改变之后确定板稳定性。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，光学地测量所述至少一个测量特征。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个测量特征包括设置在形成于所述板上的凸起部分中的凹痕。
19.一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法，其包括：
提供所述板的模型，所述模型包括原点、第一轴线和第二轴线，并具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标；
提供具有至少一个测量特征的所述板；
相对于所述板建立所述原点、所述第一轴线和第二轴线，所述第一轴线与所述第二轴线垂直，所述第一轴线和所述第二轴线在所述原点处交叉；
相对于所述第一轴线和所述第二轴线定位所述至少一个测量特征；
测量所述板上的所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第一组坐标；以及
将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移。
20.一种用于测量用于燃料电池堆的板的方法，其包括：
提供所述板的模型，所述模型包括原点、第一轴线和第二轴线，并具有至少一个理论测量特征，所述至少一个理论测量特征具有理论的一组坐标；
提供具有至少一个测量特征和用于校准所述板的至少一个基准孔的所述板，所述至少一个基准孔设置在所述板的质心线上；
相对于所述板建立所述原点、所述第一轴线和所述第二轴线，所述第一轴线与所述第二轴线垂直，所述第一轴线设置在所述板的质心线上，所述第二轴线在位于所述至少一个基准孔的所述中心处的所述原点处与所述第一轴线交叉；
相对于所述第一轴线和所述第二轴线定位所述至少一个测量特征；
测量所述板上的所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第一组坐标；
将所述板的所述第一组坐标与所述模型的所述理论的一组坐标进行比较，以确定所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的位移；
对所述板执行其它程序，所述测量特征由于执行所述其它程序进一步移位，以补偿所述第一组坐标的所述位移；以及
在对所述板执行所述其它程序之后测量所述至少一个测量特征，以确定所述测量特征的第二组坐标，其中，所述第二组坐标与所述理论的一组坐标的所述位移小于所述第一组坐标与所述理论的一组坐标的所述位移。
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